Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 9: Diamant

HL 9.5: Vortrag

Montag, 22. März 1999, 17:00–17:15, H3

n-Dotierung des Diamanten mit Lithium: Versuche mit Ionenimplantation an verschiedenen Diamanten — •Gabriele Kosaca, Andrej Denisenko, Alexander Zaitsev, Frank Blum, Reinhart Job und Wolfgang R. Fahrner — FernUniversität Hagen, Lehrgebiet Bauelemente der Elektrotechnik, Haldener Str. 182, 58084 Hagen

Zur Herstellung von Bauelementen mit p-n-Übergang (Dioden, Transistoren, etc.) ist sowohl eine p- als auch eine n-Dotierung des Halbleiters erforderlich. Die Frage der n-Dotierung ist noch nicht befriedigend geklärt. In dieser Arbeit wurden Versuche mit Lithium als Donator durchgeführt. Es wurden elektrische Eigenschaften anhand zweier Modelle mit Hilfe vier versch. Diamantsubstrate ermittelt: ein beidseitig thermochemisch polierter CVD-Diamant, ein synt. HTHP (high pressure high temperature) Diamant, ein einseitig polierter CVD-Diamant und ein synt. Einkristall. Die Proben wurden elektrisch durch Widerstandsmessungen nach der Vierspitzenmethode charakterisiert. Die Diamanten wurden unter verschiedenen Bedingungen mit Lithium implantiert (Implantationstemperatur, Dosis) und anschließend bei 900circC 1h lang getempert. Es wurde untersucht, wie sich die Erhöhung der Dosis auf die Zahl der Ladungs träger auswirkt. Es wurde weiter geprüft, wie der Defekt-Annihilationseffekt von der Implantationstemperatur abhängt. Es ergab sich, daß die Anzahl der Lithiumatome, die in den Donatorstatus übergingen konstant blieb, unabhängig vom Diamanttyp und unabhängig von der Implantationstemperatur. Es konnte gezeigt werden, daß die Leitfähigkeit nicht von der Implantationstemperatur abhängt, aber annähernd proportional zur Dosis ist.